Кіріспе

Эволюциялық әсер

бірнеше сурет
| бағыт = көлденең
| сурет1 = Odontopera bidentata, Scalloped Hazel, Trawscoed, Солтүстік Уэльс, 2016 жылдың маусым айы Flickr janetgraham84. jpg
| ені1 = 190
| alt1 = типикалық
| сурет2 = Odontopera bidentata (7275071212). jpg
| ені2 = 208
| alt2 = меланикалық
| ескерту = Odontopera bidentata, қарақұмық көбелек, оның типикалық және меланикалық түрлері. Қара түсті формасы өнеркәсіптік революциядан кейін ластанған аймақтарда кең таралған. Кеттлвеллдің нәтижелерін зоологтар, креационисттер және журналист Джудит Хупер күмәнмен қарады, бірақ кейінгі зерттеушілер Кеттлвеллдің тұжырымдарын растады. және Lymantria monacha (қара доғалар),

1906 жылы генетик Леонард Донкастер Англияның қарқынды индустрияланған солтүстік-батыс аймағында 1800 жылдан 1850 жылға дейін бірнеше көбелек түрлерінің меланикалық формаларының жиілігінің артуын сипаттады. 1924 жылы эволюциялық биолог Дж. Б. С. Холдейн математикалық дәлел келтіріп, қатпарлы күбәләктің (Biston betularia) карбонария формасы жиілігінің тез өсуі таңдау қысымын білдіредінін көрсетті. 1955 жылдан бастап генетик Бернард Кеттлвелл меланизмнің эволюциясын зерттейтін тәжірибелер сериясын жүргізді. Ол қараңғы формалардың ақырғы формалардан жақсы сақталуын көрсету үшін «ұстап белгілеу және қайта ұстау» әдісін қолданды. 1973 жылы Англияда ластану азая бастады, ал қара карбонария формасы жиілігі төмендеді. Бұл Кеттлвелл және басқалар, мысалы, энтомолог және генетик Майкл Маджерус және популяциялық генетик Лоренс М. Кук жинаған және талдаған нақты дәлелдерді ұсынды, оның өсуі мен құлдырауы ландшафттың ластануына жауап ретінде табиғи таңдаудың нәтижесі екенін көрсетті.

Камуфляж

Бастапқыда, қаламбарлы күбәләктер ағаштарды жабатын ашық түсті лишайлар өскен жерлерде өмір сүрді. Бұл таза фонға қарсы жыртқыштардан жасыру үшін, олар көбінесе ашық түсті болды. Biston betularia-ның меланикалық фенотипі 30%-ға дейін тіршілік етуде артықшылық беретіні есептелді. 19-шы ғасырдың соңына қарай, ол бастапқы ашық түсті типті (var. typica) дерлік толығымен ығыстырып, 1895 жылы халықтың 98%-ын құрады. Melanic B. betularia Солтүстік Америкада кеңінен кездеседі. 1959 жылы Мичиган және Пенсильваниядағы B. betularia-ның 90%-ы меланикалық болды. 2001 жылы таза ауа заңнамасы қабылдануынан кейін меланизм халықтың 6%-ына дейін төмендеді. Меланизмнің төмендеуі лишайлардың түрлерінің әртүрлілігінің артуымен, атмосфералық ластағыш – күкірт диоксидінің азаюымен және ақшыл фенотиптің көбеюімен байланысты болды. Лишайлардың қайта оралуы атмосфералық күкірт диоксидінің азаюымен тікелей байланысты. 2018 жылы жүргізілген қосымша зерттеулер түс және жарықпен жасыру, сондай-ақ құстардың жасанды жыртқыштық модельдерін қарастырып, тіршілік ету мүмкіндігін одан әрі анықтады. Түспен жасыру үшін typica күбәләктері карбонарияға қарағанда лишай қабығының астында жақсы жасырынады, бірақ қарапайым қабықтың астында ешқандай айтарлықтай айырмашылық байқалған жоқ. Дегенмен, жарықпен жасыру кезінде карбонария күбәләктері қарапайым қабық ағаштағы typica-ға қарағанда жақсы жасырынады. Екі түр де ластанбаған лишайлармен қапталған ағашқа орналастырылғанда, typica күбәләктерінің тіршілік ету мүмкіндігі 21%-ға жоғары болды.

Дау

Кеттлвеллдің эксперименттерін зоолог Теодор Дэвид Сарджент сынға алды, ол 1965 және 1969 жылдар аралығында Кеттлвеллдің нәтижелерін қайталай алмады және Кеттлвелл құстарын қажетті нәтиже беру үшін арнайы жаттықтырды деп мәлімдеді. Алайда Майкл Маджерс Кеттлвеллдің ластанған ортадағы әртүрлі құс жемтігінің қызанақ күлідегі өнеркәсіптік меланизмнің басты себебі деген қорытындысы негізінен дұрыс екенін анықтады. Бұл оқиға 2002 жылы журналист Джудит Хупердің "Көбелектер мен адамдар туралы" кітабында көтерілді, онда Кеттлвеллдің нәтижелері жалған екені айтылды. Бұл мәселені креационистер де қолға алып, алаяқтық туралы айыптауларды қайталады. Алайда Л. М. Кук, Б. С. Грант, Маджерс және Дэвид Рудж сияқты зоологтар Кеттлвеллдің баяндамасын қолдады, Хупер мен креационистердің барлық талаптары фактілер тексерілгенде күшін жойғанын анықтады. Меланизм мен ластану арасындағы байланыстың толыққанды дәлелдемеуі мүмкін, себебі тіршілік етудің нақты себебін анықтау қиын. Дегенмен, Америка мен Ұлыбританияның өнеркәсіптік аймақтарында ауа сапасының жақсаруы, жақсары реттеу арқасында табиғи экспериментке жағдай жасады, нәтижесінде Б. бетулярия және Одонтопера бидентата сияқты көбелектерде меланизм күрт төмендеді. Кук пен Дж. Р. Г. Тернер «жалпы құлдыраудың жалғыз сенімді түсіндірмесі – табиғи сұрыпталу» деген қорытындыға келді.

Металл іздері бөлініп шығады

Кейбір омыртқалы жануарлар үшін жасырынбау механизмі ұсынылған. Өнеркәсіптік ластануға ұшырайтын тропикалық мұхит аймақтарында бұрандалы бас теңіз жыланы Emydocephalus annulatus көбірек меланик болуы мүмкін. Бұл жыландар терісін екі-алты апта сайын жаңартады. Түсірілген теріде уытты минералдар бар, олардың мөлшері қара теріде жоғары, сондықтан өнеркәсіптік меланизм іздік элементтердің жақсы шығарылуы арқылы іріктелуі мүмкін. Мақалада бұл генетикалық мутация ме, әлде жеке тұлғаның қайтымды бейімделуі ме деген мәселе қарастырылмаған. Бұл қалалық жабайы көгершіндерге де қатысты, олар қауырсындарынан мырыш сияқты іздік металдарды шығарып тастай алады. Дегенмен, уытты қорғасын қауырсында жиналмайды, сондықтан болжамды механизмнің қолданылу аймағы шектеулі. Мүмкін, салқын ортада өнеркәсіптік меланизмнің жылулық артықшылықтары белсенділікті және жұптасу ықтималдығын арттырады. Нидерландыда меланикалық A. bipunctata меланикалық емес нысандарға қарағанда жұптасуда айқын артықшылыққа ие болды. Бірмингемдегі зерттеу жылулық меланизмнің болуын растамады, бірақ түтін ластануымен күшті байланыс байқалды; қала тазаланғандықтан 1960 жылдан 1978 жылға дейін меланизм азайды. Бұдан әрі, сол зерттеуде туысқан Adalia decempunctata түрінде осы кезеңде меланизм жиілігінде ешқандай өзгеріс болмағаны анықталды.